水产品加工过程中会产生很多富含营养物质的固体废弃物，若得不到有效处理，会造成环境污染及资源浪费。另外，普通化肥中含有大量有害重金属，随施肥过程进入土壤。镉是土壤中具有持久生物毒性的重要污染物之一，通过土壤-植物体系迁移并进入食物链，严重危害人体健康。因此，本研究以水产品加工废弃物为载体，通过添加具有富集镉能力的地衣芽孢杆菌得到有机肥，在处理加工废弃物的同时促进植物的生长、治理土壤镉污染，具有现实意义。在水产品加工过程中产生大量的鱼头、鱼骨、鱼皮、内脏等，约占其总量的40-60%。为了提高水产品加工废弃物的利用价值和改善土壤的镉污染，本文选取了鲣鱼加工废弃物及地衣芽孢杆菌A作为实验材料，对地衣芽孢杆菌的富集镉机理进行了系统的研究，并制备具有富集镉功能的有机肥，获得了以下主要研究成果：首先，本研究以鲣鱼加工废弃物为材料，对其进行营养成分分析，其中粗蛋白为17.85%±0.15%、粗脂肪8.24%±0.11%、水分68.08%±0.76%和灰分5.78%±0.24%。在加工废弃物降解方面，以水解度为指标，在单因素实验的基础上确定采用动物蛋白酶与碱性蛋白酶，并用Box-Behnken中心组合设计和响应面分析法，优化双酶酶解鲣鱼加工废弃物的工艺条件。结果表明：动物蛋白酶与碱性蛋白酶比例为2:1（W/W）的效果较好；最优工艺为自然pH、时间6h、温度50.77℃、液固比2.24:1、加酶量1.48%，在此条件下，酶解鲣鱼加工废弃物水解度的理论预测值为42.95%，而验证实验的水解度为42.43%（均值），与响应面的预测值吻合，高于单独采用动物蛋白水解酶和碱性蛋白酶的酶解效果。其次，探究了镉的初始浓度、培养时间、通气量、接种量对地衣芽孢杆菌富集Cd2+特性的影响，结果表明：在一定培养条件下，接菌量为6%，培养24h，菌体对Cd2+的富集趋于平衡；经驯化后的菌体对初始质量浓度为50-500mg/L的Cd2+具有一定的耐受性和富集能力。红外光谱分析表明，富集Cd2+的菌株FTIR峰数增加，新增了一个波数为1734cm-1的吸收峰，随着Cd2+浓度的增大，该吸收峰的强度增加，呈现出羰基和酰胺基（-CO-，-CO-NH-）的变化，细胞壁上典型的羟基（-OH）、羰基（-CO-）、酰胺基（-CO-NH-）等与Cd2+配位结合。圆二色光谱结果显示，随着Cd2+浓度的增加，光谱的正峰和负峰的强度略有减少，形状跟峰位也发生了明显的改变，尤其是在210-240nm处一较大负峰的强度减弱最为明显，表明重金属Cd2+改变了菌体蛋白的空间构象。扫描电镜观察和能谱结果表明：在Cd2+存在的条件下，菌体细胞的平均大小由1.5-3.0μm×0.75-1.0μm变为1.5-5.0μm×0.5-0.75μm（1000mg/L Cd2+），表面粗糙，有聚集物存在，菌体间存在较多的杂质，菌体表面检测出有镉元素存在。透射电镜观察结果显示：有镉存在时，菌体表面凹凸不平，体内疏松，细胞壁可见大量的颗粒层，随着Cd2+浓度增大，颗粒层的密度逐渐增大。结合原子力显微镜可知，颗粒物质的大小的50nm左右，推测为含Cd的沉淀物。SDS-PAGE电泳结果表明蛋白样品大约有20个左右的条带，实验组之间没有明显区别，但是在一些条带上与对照组相比有明显的区别。双向电泳图谱显示：实验组（含1000mg/L Cd2+）的蛋白点多于对照组，蛋白的等电点分布于中酸性区；对照组平均检测到245个蛋白点，实验组图谱平均检测到327个蛋白点；实验组中平均匹配的蛋白点为145个，未匹配的蛋白点有182个，匹配率为59%。选取18个差异蛋白点进行质谱鉴定，结果显示：这些差异蛋白点种类较多，涉及能量代谢（PTS系统中葡萄糖特异的ⅡA组分）、应激反应（过氧化物还原酶，超氧化物歧化酶）、物质运输（分子伴侣触发因子）、转录翻译（延伸因子Tu）等。第三，实验所得的鱼蛋白降解液浓缩后，添加喷雾干燥后的耐镉菌株粉末制成富集镉鱼蛋白有机液肥，并对其各项指标及富集镉的特性进行研究。结果表明：蛋白有机肥含水量为40%，总养分含量为134.2g/L，有机质含量高达558.3g/L，水不溶物为29.7g/L，pH为5.92，而且各项重金属含量均在安全范围内。同时，该肥料对重金属镉具有高度的富集能力。